高考题例析《设计并制作小生态瓶、观察生态系统稳定性》

设计制作⽣态瓶及⽣态系统稳定性的影响因素分析设计制作⽣态瓶及⽣态系统稳定性的影响因素分析初⼆（7）黎时宇摘要：⽣态瓶，就是将少量的植物，以这些植物为⾷的动物和其他⾮⽣物物质放⼊⼀个密闭的光⼝瓶中，形成的⼀个⼈⼯模拟的微型⽣态系统。

⽣态系统的稳定性与它的物种组成，营养结构和⾮⽣物因素都有着密切的关系，原放⼊的⽣物活⼒越强，⽣物的数量⽐例越适量，环境条件越适宜，这个⽣态系统维持的时间越长。

封闭型⽣态瓶，对⽣态系统的基本成分及其⽐例有着更严格的要求。

关键词：⽣态瓶稳定性⾃动调节恢复⼒引⾔：通过⽣态瓶实验，体会⽣物与环境之间的相互依存关系，充分理解了“牵⼀发⽽动全⾝”的道理。

⽔域⽣态系统中的每⼀个组成都决定着整个⽣态系统的稳定或是被破坏。

⽣态瓶的制作⽅法：材料⼯具：1）实验材料：⾦鱼藻（或眼⼦菜、满江红、浮萍等）、⿊藻、螺蛳、⾦鱼、淤泥、砂⼦、河⽔。

2）实验⽤具：⼴⼝瓶、凡⼠林。

制作⽅法步骤：1) 在⼴⼝瓶中放⼊少量淤泥，并加⼊适量的河⽔，将洁净的河沙平铺在瓶底。

2) 将洗净的砂⼦放⼊⼴⼝瓶，摊平，厚度约为1cm。

3) 将事先准备好的⽔沿瓶壁缓缓加⼊，加⼊量为⼴⼝瓶容积的4/5左右。

4) 加⼊适量绿⾊植物。

若是有根植物，可⽤长镊⼦将植物的根插⼊砂⼦中。

（加满⽔、种上⽔草的⽣态瓶⼀般要等待⼏个⼩时的时间，让⽔中的⼀些浑浊物沉淀下来，再开始放进⽔⽣动物。

）5) 加⼊适量鱼⾍。

6) 加⼊⾦鱼鱼三条。

7) 将瓶⼝作凡⼠林密封，⽣态瓶制作完成。

8) 将制成的⽣态瓶放在阳光下。

注意光线不能太强，影响⽣物的存活。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每⼀点变化。

以这组作为对照组，设计其他实验组。

①把洁净的河沙变成淤泥，其他条件不变，为实验组①。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每⼀点变化。

图②把河⽔变为蒸馏⽔，其他条件不变，为实验组②。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每⼀点变化。

③放在阳光直射的地⽅，其他条件不变，为实验组③。

【高中生物】设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性小生态瓶，是一个人工模拟的微型生态系统。

它可以是模拟的微型池塘生态系统，也可以是模拟的微型陆地生态系统。

本文就模拟的微型池塘生态系统为例，介绍小生态瓶设计的要求、制作和观察的方法。

一、大生态瓶的设计建议1.生态瓶制成后，形成的生态系统必须是封闭的。

2.生态瓶中导入的几种生物，必须具备很强的生活力，必须能展开物质循环和能量流动，能够并使其在一定时期内保持稳定。

3.生态瓶的材料必须透明，可以让里面的生物得到阳光，并便于观察。

4.生态瓶宜大不必小，瓶中的水量应当占到其容积的4/5，必须腾出一定的空间，储备一定量的空气。

5.小生态瓶的采光，以较强的散射光为好，不能采用强烈的直射光，否则瓶内水温过高，会导致水生植物死亡。

二、大生态瓶的制作方法1.材料用具水草(如茨藻)、水生小动物(如椎实螺、环棱螺)、水、砂子、玻璃瓶(例如标本瓶、小试管或医用葡萄糖注射液瓶)、凡士林。

2.方法步骤①瓶子处置：晒干标本瓶，用开水烫一下瓶子和瓶盖。

②放砂注水：在瓶中放入1cm厚的砂子，再加水至瓶子容积的4/5。

③导入生物：等待瓶内水回应后，放进水草和水生动物。

④加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上几上林。

⑤粘贴标签：在瓶上贴标签，标明制作日期、制作者姓名.⑥放置瓶子：将制作好的小生态瓶，放于阳面窗台上(以后不要再随意移动其位置)。

三、对照实验生态系统稳定性，要受组成该生态系统的生物因素和非生物因素的影响。

为了探索人工模拟的微型池塘生态系统的最佳组成，使其维持较长时间的稳定性，可以多设计几组对照实验，每个对照实验中，只变动其中一种因素。

如果欲探索哪种小螺对维持该生态系统的稳定性更为重要，则又可增加一倍的实验组合。

即前14组为椎实螺，新增加的14组为环棱螺。

四、观测1.每天观察1次，并做好记录。

2.辨别水草和小螺存活的标准。

水草绿色为生活状态，发黄、变黑，而且柔软下沉，即为死亡。

设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性授课人：朱颖一、教学目的1.初步学会设计并制作小生态瓶。

2.初步学会观察生态系统的稳定性。

二、设计小生态瓶的要求。

1在制作完成的小生态瓶中所形成的生态系统,必须是封闭的。

2 小生态瓶中的各种生物之间以及生物与无机环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。

3小生态瓶必须是透明的,既让里面的植物见光,又便于学生进行观察。

4小生态瓶中投放的生物,必须具有很强的生活力。

投放的动物数量不宜过多,以免破坏食物链。

5生态瓶宜小不宜大。

如果设计的是模拟微型池塘生态系统,则瓶中的水量应为容器的4/5。

6小生态瓶制作完毕后,应该贴上标签,写上制作者的姓名与日期,然后将小生态瓶放在有较强散射光的地方。

要注意不能将小生态瓶放在阳光能够直接照射到的地方,否则会导致水温过高,而使水草死亡。

另外,在整个实验过程中,不要随意移动小生态瓶的位置。

7.设计实验对照组。

在一个班内,教师可以有意安排设计多种对照实验,由不同的学生来完成。

如水质、植物数量、动物数量、基质内容、见光与否等项目。

在分析结果时,让学生通过分析比较找出较好的设计方案。

8.生态系统稳定性的观察方法。

（1）让学生设计一份观察记录表,内容包括植物、动物的生活情况,水质变化（由颜色变化进行判别）,基质变化。

（2）每天观察一次,同时做好观察记录。

（3）如果发现小生态瓶中的生物已经全部死亡,说明此时该生态系统的稳定性已被破坏。

这时应把从开始观察到停止观察所经历的天数记录下来。

9.对实验结果进行统计,分析。

实验结束后,教师应组织学生统计一下全班学生每人所制作的小生态瓶中生态系统稳定性时间的长短,并引导学生分析出现差异的原因。

10.实验时间的安排。

实验课上先由教师集中讲解设计的要求、方法、观察的要求等内容。

然后,由学生分头设计并制作小生态瓶。

有条件的学校,可以把小生态瓶集中放在学校的实验室中进行观察。

也可以由学生带回家中进行观察。

三、具体实例（一）实验材料及用具材料用具水草（茨藻）,椎实螺,凡士林,河水,沙子（洗净）,标本瓶（或其他玻璃瓶）。

设计并制作生态缸，观察其稳定性课后练习(2)1．以下关于构建人工微生态系统的说法错误的是（）A．需要考虑不同营养级生物之间的合适比例B．提供的生物应具有较强的生活能力C．把人工微生态系统放在阳光直射环境中即可D．达到稳定状态的微生态系统内生物数量也是有变化的2．为观察不同水质对生态系统稳定性的影响，设计并制作了小生态瓶。

其与自然生态系统相比的特殊性表现在()A．因封闭而不开放B．不输入太阳能C．缺少分解者D．不进行物质循环3．制作生态瓶时，总要放入一定量的取自池塘的泥沙，其主要意图是（）A．为植物生长提供无机盐B．固着植物C．添加原生生物和分解者D．增强通气性4．下列关于生态缸制作的说法正确的是（）A．生态缸的密封性越差，其生物死亡就越快B．生态缸中放入较多的小甲鱼有利于该生态系统的稳定C．生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系，否则稳定性就差D．生态缸制作完成后，放在光线良好但不是阳光直射的地方5．许多同学都设计制作过小生态缸，评价其设计制作水平的主要标准是( )A．生态系统维持的时间的长短 B ．生态系统营养结构的复杂程度C ．生态系统有机物积累的程度 D．生态系统的成分是否全面6．很多同学都曾尝试设计制作小生态瓶，但有相当一部分同学的设计并不成功。

下面罗列了设计生态瓶应遵循的原理，其中不合理的是（）A．瓶内各种生物之间应有营养上的联系B．瓶内各种生物的数量搭配应合理C．应定时向瓶内通气，保证生物的有氧呼吸D．瓶内生态系统应有充足的能量供应7．某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。

下面是该小组制定的实验方案，请你帮助加以完善。

(1)实验目的：探究生态系统中的碳循环。

(2)实验原理：将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中，用pH试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况。

(3)实验材料和用具：试管架、4支试管、铝箔4张、光源、若干只大小差不多的田螺、若干枝大小差不多的金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸。

高中生物设计并制作小生态瓶观察生态系统的稳定性旧人教必修2实习原理一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统的稳定性的一个重要方面。

生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。

将少量的植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的光口瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。

通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。

目的要求1．初步学会设计并制作小生态瓶。

2．学会观察生态系统的稳定性。

供选择的材料用具浮萍、满江红、黑藻、生有杂草的土块、螺蛳、蜗牛、蚯蚓、小鱼。

河水（或井水、晾晒后的自来水）、洗净的沙、凡士林（或腊）、广口瓶。

方法步骤根据目的要求和实习原理，设计这项实习的方法步骤，并写在《实验报告册》上。

按照自己设计的方法步骤制作小生态瓶，每天观察一次。

如果发现小生态瓶中的生物已经全部死亡，就应当停止观察。

将观察到的结果填入《实验报告册》有关这项实习的记录表中。

结论分析实习结果，得出合理的结论，将结论填写在《实验报告册》上。

讨论1．按照同样的材料用具和方法步骤制作的小生态瓶，它们的稳定性是否完全相同？为什么？2．哪位同学设计并制作的小生态瓶稳定性最高？他成功的原因是什么？3．制作小生态瓶应当注意哪些问题？典例导法【例1】应用所给条件，根据生态学原理，设计并制作小生态瓶。

目的要求：通过模拟实验，探索使小型生态系统保持平衡的条件。

材料用具：螺蛳、小虾（或小鱼）、浮萍、金鱼藻（或苦草）、澄清池水、烧瓶（250毫升）、橡皮塞、漏斗、镊子、细纱、滤纸、凡士林。

【解析】本题考查学生对实验目的要求的理解，对所学知识的理解和应用设计实验的科学能力。

实验过程设计如下：1．用热水充分洗净烧瓶及瓶塞。

2．将细纱反复漂洗，除去杂质，然后均匀铺入瓶底，厚约0.5厘米。

设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性小生态瓶，是一个人工模拟的微型生态系统。

它可以是模拟的微型池塘生态系统，也可以是模拟的微型陆地生态系统。

本文就模拟的微型池塘生态系统为例，介绍小生态瓶设计的要求、制作和观察的方法。

一、小生态瓶的设计要求1．生态瓶制成后，形成的生态系统必须是封闭的。

2．生态瓶中投放的几种生物，必须具有很强的生活力，必须能够进行物质循环和能量流动，能使其在一定时期内保持稳定。

3．生态瓶的材料必须透明，可以让里面的生物得到阳光，并便于观察。

4．生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4／5，要留出一定的空间，储备一定量的空气。

5．小生态瓶的采光，以较强的散射光为好，不能采用强烈的直射光，否则瓶内水温过高，会导致水生植物死亡。

二、小生态瓶的制作方法1．材料用具水草（如茨藻）、水生小动物（如椎实螺、环棱螺）、水、砂子、玻璃瓶（如标本瓶、大试管或医用葡萄糖注射液瓶）、凡士林。

2．方法步骤①瓶子处理：洗净标本瓶，并用开水烫一下瓶子和瓶盖。

②放砂注水：在瓶中放入1cm厚的砂子，再加水至瓶子容积的4／5。

③投放生物：待瓶内水澄清后，放入水草和水生动物。

④加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上几上林。

⑤粘贴标签：在瓶上贴标签，注明制作日期、制作者姓名．⑥放置瓶子：将制作好的小生态瓶，放于阳面窗台上（以后不要再随意移动其位置）。

三、对照实验生态系统稳定性，要受组成该生态系统的生物因素和非生物因素的影响。

为了探索人工模拟的微型池塘生态系统的最佳组成，使其维持较长时间的稳定性，可以多设计几组对照实验，每个对照实验中，只变动其中一种因素，例如：注：表中光照栏“＋”代表阳面，为可见散射光照射，“－”代表明面，为背光处。

如果欲探索哪种小螺对维持该生态系统的稳定性更为重要，则又可增加一倍的实验组合。

即前14组为椎实螺，新增加的14组为环棱螺。

四、观察1．每天观察1次，并做好记录。

2．判别水草和小螺存活的标准。

设计制作生态瓶及生态系统稳定性的影响因素分析初二（7）黎时宇摘要：生态瓶，就是将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的光口瓶中，形成的一个人工模拟的微型生态系统。

生态系统的稳定性与它的物种组成，营养结构和非生物因素都有着密切的关系，原放入的生物活力越强，生物的数量比例越适量，环境条件越适宜，这个生态系统维持的时间越长。

封闭型生态瓶，对生态系统的基本成分及其比例有着更严格的要求。

关键词：生态瓶稳定性自动调节恢复力引言：通过生态瓶实验，体会生物与环境之间的相互依存关系，充分理解了“牵一发而动全身”的道理。

水域生态系统中的每一个组成都决定着整个生态系统的稳定或是被破坏。

生态瓶的制作方法：材料工具：1）实验材料：金鱼藻（或眼子菜、满江红、浮萍等）、黑藻、螺蛳、金鱼、淤泥、砂子、河水。

2）实验用具：广口瓶、凡士林。

制作方法步骤：1) 在广口瓶中放入少量淤泥，并加入适量的河水，将洁净的河沙平铺在瓶底。

2) 将洗净的砂子放入广口瓶，摊平，厚度约为1cm。

3) 将事先准备好的水沿瓶壁缓缓加入，加入量为广口瓶容积的4/5左右。

4) 加入适量绿色植物。

若是有根植物，可用长镊子将植物的根插入砂子中。

（加满水、种上水草的生态瓶一般要等待几个小时的时间，让水中的一些浑浊物沉淀下来，再开始放进水生动物。

）5) 加入适量鱼虫。

6) 加入金鱼鱼三条。

7) 将瓶口作凡士林密封，生态瓶制作完成。

8) 将制成的生态瓶放在阳光下。

注意光线不能太强，影响生物的存活。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每一点变化。

以这组作为对照组，设计其他实验组。

①把洁净的河沙变成淤泥，其他条件不变，为实验组①。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每一点变化。

图②把河水变为蒸馏水，其他条件不变，为实验组②。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每一点变化。

③放在阳光直射的地方，其他条件不变，为实验组③。

每天定时观察瓶内情况，认真记录下每一点变化。

实验必须遵循的三大基本原则：（1）设置对照原则：在实验设计中，为排除无关条件的干扰，常常要设立对照实验。

通过干预或控制研究对象，以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差异。

常见对照方法主要有：①空白对照不给对照组任何处理因素。

如：在研究甲状腺激素促进蝌蚪发育实验中，先取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只，分为两组放入容积相同的两个玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪饲料；一组加入甲状腺激素，另一组不加任何药品，就是空白对照。

②条件对照给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素。

如：在上述空白对照的举例中，如果取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只，分为三组（编号甲、乙、丙）放入容积相同的三个玻璃缸，加入等量的自然清水和蝌蚪饲料；甲组加入甲状腺激素，乙组加入甲硫咪唑(甲状腺抑制剂)，是条件对照，丙组不加任何药品，是空白对照。

③相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

例如：验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性，可把蕃茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现蕃茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si 多，吸收Ca少。

以上就是两个实验组的相互对照。

④自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。

如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培养基上，让其自然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生长。

这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。

（2）单一变量原则：控制其它因素不变，只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。

如探索温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，其它如pH、酶浓度等因素就要完全相同且适宜。

（3）平行重复原则：对所做的实验在同样条件下，进行足够次数的重复，不能只进行1－2次便轻易得出结论。

需要选择的实验材料的样本数（如植株的数目、种子的粒数、实验动物的个体数等）不能太少，否则实验的结果不足以反映出生物学现象的本来面目。